题目内容
以冶铝的废弃物灰为原料制取超细α-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率．已知铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），其制备实验流程如下：图1
（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为 ．
（2）图中“滤渣”的主要成分为 （填化学式）．
（3）加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为 ．
（4）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：
4[NH4Al（SO4）2?12H2O]
2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O，将产生的气体通过图2所示的装置．
①集气瓶中收集到的气体是 （填化学式）．
②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有 （填化学式）．
③KMnO4溶液褪色（MnO4-还原为Mn2+），发生的离子反应方程式为 ．
（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为
（2）图中“滤渣”的主要成分为
（3）加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为
（4）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：
4[NH4Al（SO4）2?12H2O]
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①集气瓶中收集到的气体是
②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有
③KMnO4溶液褪色（MnO4-还原为Mn2+），发生的离子反应方程式为
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：
分析：铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3）加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加双氧水，Fe2+被氧化为Fe3+，加入K4[Fe（CN）6]Fe3+转化为沉淀，过滤，在滤液中加入硫酸铵，生成NH4Al（SO4）2，结晶、干燥、煅烧得到α-Al2O3；
（1）Al2O3与硫酸反应生成硫酸铝和水；
（2）SiO2不溶于硫酸；
（3）加30%的H2O2溶液Fe2+被氧化为Fe3+；
（4）①NH4Al（SO4）2?12H2O分解生成的气体NH3和SO3被亚硫酸钠吸收，二氧化硫被高锰酸钾吸收；
②NH3和SO3能被亚硫酸钠溶液吸收；
③KMnO4与二氧化硫反应生成硫酸根离子和锰离子．
（1）Al2O3与硫酸反应生成硫酸铝和水；
（2）SiO2不溶于硫酸；
（3）加30%的H2O2溶液Fe2+被氧化为Fe3+；
（4）①NH4Al（SO4）2?12H2O分解生成的气体NH3和SO3被亚硫酸钠吸收，二氧化硫被高锰酸钾吸收；
②NH3和SO3能被亚硫酸钠溶液吸收；
③KMnO4与二氧化硫反应生成硫酸根离子和锰离子．
解答：
解：铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3）加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加双氧水，Fe2+被氧化为Fe3+，加入K4[Fe（CN）6]Fe3+转化为沉淀，过滤，在滤液中加入硫酸铵，生成NH4Al（SO4）2，结晶、干燥、煅烧得到α-Al2O3；
（1）Al2O3与硫酸反应生成硫酸铝和水，其反应的方程式为：Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；
故答案为：Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；
（2）铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3）加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤渣为SiO2；
故答案为：SiO2；
（3）滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加30%的H2O2溶液Fe2+被氧化为Fe3+，其反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（4）①NH4Al（SO4）2?12H2O分解生成的气体NH3和SO3被亚硫酸钠吸收，二氧化硫被高锰酸钾吸收，所以最后集气瓶中收集到的气体是N2；
故答案为：N2；
②NH3极易溶于水，NH3所以能被亚硫酸钠溶液吸收，SO3与水反应是硫酸，则SO3也被亚硫酸钠溶液吸收，所以足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有SO3、NH3；
故答案为：SO3、NH3；
③酸性条件下，KMnO4与二氧化硫反应生成硫酸根离子和锰离子，其反应的离子方程式为：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+；
故答案为：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+．
（1）Al2O3与硫酸反应生成硫酸铝和水，其反应的方程式为：Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；
故答案为：Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；
（2）铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3）加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤渣为SiO2；
故答案为：SiO2；
（3）滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加30%的H2O2溶液Fe2+被氧化为Fe3+，其反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（4）①NH4Al（SO4）2?12H2O分解生成的气体NH3和SO3被亚硫酸钠吸收，二氧化硫被高锰酸钾吸收，所以最后集气瓶中收集到的气体是N2；
故答案为：N2；
②NH3极易溶于水，NH3所以能被亚硫酸钠溶液吸收，SO3与水反应是硫酸，则SO3也被亚硫酸钠溶液吸收，所以足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有SO3、NH3；
故答案为：SO3、NH3；
③酸性条件下，KMnO4与二氧化硫反应生成硫酸根离子和锰离子，其反应的离子方程式为：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+；
故答案为：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+．
点评：本题以氧化铝提取工艺流程为载体，考查元素化合物性质及相互转化、氧化还原、离子方程式、实验基本操作等知识点，注意把握制备原理，把握物质的性质以及相关反应方程式的书写，题目难度中等．
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